JP2022517440A - Operation of multiple execution units - Google Patents

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Abstract

本発明は、複数の実行ユニットを作動させるための方法、および対応するセットアップシステム構成に関する。さらに、方法またはシステム構成での使用に適した通信ノードが提案される。本発明はさらに、提案された方法を実施するか、または提案されたシステム構成を作動させる複数の制御コマンドを含むコンピュータプログラムに関する。The present invention relates to a method for operating a plurality of execution units and a corresponding setup system configuration. In addition, communication nodes suitable for use in methods or system configurations are proposed. The invention further relates to a computer program comprising a plurality of control commands that implement the proposed method or activate the proposed system configuration.

Description

本発明は、複数の実行ユニットを作動させるための方法、および対応するセットアップシステム構成に関する。さらに、方法またはシステム構成での使用に適した通信ノードが提案される。本発明はさらに、提案された方法を実施するか、または提案されたシステム構成を作動させる複数の制御コマンドを含むコンピュータプログラムに関する。 The present invention relates to a method for operating a plurality of execution units and a corresponding setup system configuration. In addition, communication nodes suitable for use in methods or system configurations are proposed. The invention further relates to a computer program comprising a plurality of control commands that implement the proposed method or activate the proposed system configuration.

特許文献１は、バスネットワーク内の複数のバス・サブスクライバを開示し、そのための動的アドレス指定を教示している。
特許文献２は、複数の実行ユニットのエラー耐性があり、電磁的に許容可能な作動のためのシステム構成を開示している。 Patent Document 1 discloses a plurality of bus subscribers in a bus network and teaches dynamic addressing for that purpose.
Patent Document 2 discloses a system configuration for error-tolerant and electromagnetically acceptable operation of a plurality of execution units.

特許文献３は、２つの単線データバスで構成される連結された２線式バスを開示している。
特許文献４は、直列に配置された実行ユニットがコマンドユニットによって作動される効率的な制御装置および制御方法を開示している。 Patent Document 3 discloses a connected two-wire bus composed of two single-wire data buses.
Patent Document 4 discloses an efficient control device and a control method in which execution units arranged in series are operated by a command unit.

特許文献５は、汎用的に使用することができるが、コンパクトな構造により、特に、車両での使用に有利であるコンパクトなＬＥＤ装置を開示している。
従来の方法では、直列に接続された複数の制御ユニットをアドレス指定するための複数のオプションが既知である。特定の適用を想定した場合には不利になる可能性のある汎用的なアプローチと、汎用的に使用できなくなった高度に専門化されたアプローチが存在する。例えば、ケーブルハーネスに関連して開発され、特に、制御デバイスのネットワークを実装することを目的としたＣＡＮバスが知られている。 Patent Document 5 discloses a compact LED device that can be used for general purposes but is particularly advantageous for use in a vehicle due to its compact structure.
In conventional methods, multiple options for addressing multiple control units connected in series are known. There are general-purpose approaches that can be disadvantageous for specific applications, and highly specialized approaches that are no longer universally available. For example, CAN buses, which have been developed in connection with cable harnesses and are specifically intended to implement networks of control devices, are known.

一般に、ＣＡＮプロトコルの複雑さは、ＩＳＥＬＥＤ（登録商標）よりもはるかに大きく、そのため、より高価になる。しかしながら、ＣＡＮとＬＩＮの最大の欠点は、バスアーキテクチャのため、自然な（自動）アドレス指定オプションが提供されないことである。このような場合には、アドレスを設定する必要がある。ＩＳＥＬＥＤ（複数の実行ユニット）、およびセグメント化されたＩＳＥＬＥＤ（ラインドライバユニットおよび複数の実行ユニット）の場合、物理的に事前定義された文字列があり、複数のアドレスを自動的に割り当てるオプションがある。 In general, the complexity of the CAN protocol is much greater than that of ISELED® and is therefore more expensive. However, the biggest drawback of CAN and LIN is that the bus architecture does not provide natural (automatic) addressing options. In such a case, it is necessary to set the address. For ISELEDs (multiple execution units), and segmented ISELEDs (line driver units and multiple execution units), there is a physically predefined string and there is an option to automatically assign multiple addresses. ..

従来技術では、様々な実行ユニットが既知であり、これらの実行ユニットは、典型的にはスレーブまたはクライアントとして機能し、従って、典型的にはマスターと呼ばれる上位インスタンスからコマンドを受信する。続いて、複数の実行ユニットはこれらのコマンドを実行する。この目的のために、従来技術では、対応する実行ユニットがその制御ユニットとともに配置される様々なアーキテクチャまたはトポロジーが開示されている。 In the prior art, various execution units are known, and these execution units typically function as slaves or clients, and thus typically receive commands from higher-level instances called masters. Subsequently, multiple execution units execute these commands. To this end, the prior art discloses various architectures or topologies in which the corresponding execution unit is placed with its control unit.

しかしながら、この状況において、従来技術では、適用状況に応じて異なる要件が設定されるという問題を有しているため、全体として、高いエラー感受性を有するエネルギー効率の良い方法を提供すべきか、またはより多くのエネルギーを消費するものの、結果としてよりエラー耐性が高い方法を提供すべきかを検討しなければならない。さらに、このタイプのアーキテクチャが設けられる使用場所の寸法を考慮に入れる必要がある。いくつかの装置は大面積での使用に適していないため、個々の回路基板上にのみ実装することができる。対照的に、他のアーキテクチャは数メートルに及ぶ大規模な領域に設置することができるため、個々の回路基板上のシステム構成とはまったく異なる要件を満たす必要がある。 However, in this situation, the prior art has the problem that different requirements are set depending on the application situation, so that as a whole, an energy efficient method with high error sensitivity should be provided, or more. It consumes a lot of energy, but as a result, we must consider whether to provide a more error-tolerant method. In addition, the dimensions of the place of use where this type of architecture is provided must be taken into account. Some devices are not suitable for large area use and can only be mounted on individual circuit boards. In contrast, other architectures can be installed in large areas of several meters and must meet requirements that are completely different from the system configuration on individual circuit boards.

個々の適用状況では、汎用的なネットワークアーキテクチャを用いて満たすことができない非常に特殊な要件がある。その結果、適用状況のニーズを正確に満たす特別なプロトコル、ネットワークアーキテクチャ、および方法を提案する必要がある。特別な適用の１つは、作業はコスト効率が高く、言い換えれば技術的支出が少なく、さらに信頼性の高いネットワークアーキテクチャが必要である自動車分野である。ネットワークアーキテクチャの信頼性が非常に重要である理由は、自動車はメンテナンス間隔が比較的長いため、顧客はこのタイプの障害を容認しないためである。さらに、安全性を重視した機能が提供されることが多く、故障時の安全性が不可欠となっている。 In individual applications, there are very specific requirements that cannot be met using a generic network architecture. As a result, special protocols, network architectures, and methods that exactly meet the needs of the application need to be proposed. One of the special applications is in the automotive sector, where work is cost-effective, in other words, technical expenditure is low, and a reliable network architecture is required. The reason that the reliability of the network architecture is so important is that the car has relatively long maintenance intervals and customers do not tolerate this type of failure. Furthermore, functions that emphasize safety are often provided, and safety in the event of a failure is indispensable.

したがって、特に、従来技術では、個々のコンポーネントが非常に大規模であり、潜在的に使用されないロジックを潜在的に実装するため、適用状況に対応しないネットワークコンポーネントが提供されるということが不利である。さらに、特に効率的であり、また低い技術的支出で製造することができるネットワークアーキテクチャまたはコンポーネントに対するニーズがある。 Therefore, in particular, the prior art has the disadvantage that individual components are very large and potentially implement logic that is potentially unused, thus providing network components that are not application-friendly. .. In addition, there is a need for network architectures or components that are particularly efficient and can be manufactured with low technical expenditure.

特に、個々のセグメントが故障した場合にそれ以上のセグメントが影響を受けないように個々のコンポーネントがセグメント化され得るという点で、故障時の安全性が提供される。全体として、これらのコンポーネントは、良好なエネルギー効率で作動することができるように、また、エラー防止手法で機能することができるように、可能な限り簡易的に設けられるべきである。全体としては、エネルギー自体のコストがかかるだけでなく、放出される放射線のリスクもあり、しかも熱の発生は不利であるため、できるだけ少ないエネルギーが使用されるべきである。 In particular, failure-time safety is provided in that individual components can be segmented so that if an individual segment fails, no further segments are affected. Overall, these components should be installed as simply as possible so that they can operate with good energy efficiency and can function with error prevention techniques. Overall, not only is the energy itself costly, but there is also the risk of emitted radiation, and the heat generation is disadvantageous, so as little energy as possible should be used.

従来技術におけるさらなる問題は、特定のネットワークアーキテクチャがプロトコルの効率的な実装を妨げることが多いことである。したがって、従来技術から、このタイプの複数のプロトコルが直列配置のために最適化されるネットワークトポロジーの複数のセグメント化が知られている。直列配置のために最適化された複数のプロトコルの変換は、典型的に、複雑でエラーが生じやすい。従って、ネットワークアーキテクチャが効率的なエラー防止手法で動作できるように、エラー防止セグメント化を可能にし、さらに効率的なプロトコルを提供する方法またはシステム構成を提供することが有利である。全体として、ネットワークプロトコルおよびネットワークアーキテクチャが既存のコンポーネントと互換性を有して機能することは常に必要である。 A further problem with prior art is that certain network architectures often hinder the efficient implementation of protocols. Therefore, prior art has known multiple segmentation of network topologies in which multiple protocols of this type are optimized for serial placement. Conversion of multiple protocols optimized for serial placement is typically complex and error-prone. Therefore, it is advantageous to provide a method or system configuration that enables error-prevention segmentation and provides a more efficient protocol so that the network architecture can operate with efficient error-prevention techniques. Overall, it is always necessary for network protocols and network architectures to work compatible with existing components.

独国特許出願公開第１０２０１４００３０６６号明細書German Patent Application Publication No. 102014003066 独国特許出願公開第１０２０１８００７１４１号明細書German Patent Application Publication No. 102018007141 独国特許出願公開第１０２０１６１２５２９０号明細書German Patent Application Publication No. 102016125290 国際公開第２０１７／１６２３２３号International Publication No. 2017/1622323 国際公開第２０１８／１０３８８０号International Publication No. 2018/103880

したがって、本発明の目的は、効率的に実行され、特に複数の実行ユニットの直列チェーンと複数の実行ユニットのセグメント化の両方の利点を組み合わせた、複数の実行ユニットを作動させるための改良された方法を提案することである。さらに、本発明の目的は、対応するセットアップシステム構成を提案するとともに、提案された方法および提案されたシステム構成の両方で使用できる通信ノードを提案することである。さらにまた、本発明は、提案された方法を実施するか、またはシステム構成を作動させる複数の制御コマンドを含むコンピュータプログラム製品を提供することである。 Therefore, an object of the present invention has been improved to operate multiple execution units, which are efficiently executed and in particular combine the advantages of both serial chaining of multiple execution units and segmentation of multiple execution units. To propose a method. Further, an object of the present invention is to propose a corresponding setup system configuration and to propose a communication node that can be used in both the proposed method and the proposed system configuration. Furthermore, the present invention is to provide a computer program product comprising a plurality of control commands that implement the proposed method or activate a system configuration.

この目的は、請求項１の複数の特徴によって達成される。さらに有利な複数の構成が、従属請求項において提案されている。
従って、複数の実行ユニットを作動させるための方法が提案され、該方法は、複数の実行ユニットの複数の直列サブチェーンの物理ネットワークを提供することであって、個々のサブチェーンが連続してアドレス指定され（seriell angesprochen）、実行ユニットが故障した場合には、サブチェーンの残りの部分のみに障害が発生し、各サブチェーンは、上流に接続された１つの上流通信ノードを最初に有し、複数のサブチェーンの複数の通信ノードは、上流通信ノードの通信チェーンが存在するように直列に連結され、個々の通信ノードは、通信チェーンの残りの部分が継続するようにパッシブ（passiv）に切り替えられ、複数の通信ノードの各々は、少なくとも１つの入力インタフェース及び少なくとも１つの出力インタフェースを有し、少なくとも１つの入力インタフェース及び少なくとも１つの出力インタフェースは、明示的にロック可能である、提供すること、複数のサブチェーンの各々を、対象とするサブチェーンの対応する上流通信ノードに対するクエリによって順次チェックして、当該ノードは、ネットワーク内の各実行ユニットに固有の識別子が割り当てられるように、サブチェーンの各実行ユニットに固有の識別子を割り当てること、上流通信ノードによって、通信チェーンの上流の制御ユニットによって生成されたコマンドで、少なくとも１つの実行ユニットをアドレス指定する（Ansprechen）こと、を備える。 This object is achieved by the plurality of features of claim 1. More advantageous configurations are proposed in the dependent claims.
Therefore, a method for operating a plurality of execution units has been proposed, the method of providing a physical network of a plurality of serial subchains of a plurality of execution units, wherein the individual subchains are continuously addressed. If specified (seriell angesprochen) and the execution unit fails, only the rest of the subchain will fail, and each subchain will initially have one upstream communication node connected upstream. Multiple communication nodes in multiple subchains are connected in series so that the communication chain of the upstream communication node exists, and each communication node switches to passive (passiv) so that the rest of the communication chain continues. Each of the plurality of communication nodes has at least one input interface and at least one output interface, and at least one input interface and at least one output interface are explicitly lockable. Each of the multiple subchains is sequentially checked by querying the corresponding upstream communication node of the subchain of interest so that each execution unit in the network is assigned a unique identifier for the subchain. It comprises assigning a unique identifier to each execution unit and addressing at least one execution unit (Ansprechen) by a command generated by a control unit upstream of the communication chain by an upstream communication node.

複数の実行ユニットは、ＬＥＤやセンサなど、それぞれが独立したコンポーネントの形態をとることができる。これは単なる例として理解されるべきであり、スイッチなどのネットワークコンポーネントなど、考えられるすべてのコンポーネントを使用することができる。複数の実行ユニットは、マイクロコントローラの形態をとる制御ユニットから複数の制御コマンドを受け取る。 The plurality of execution units can take the form of independent components such as LEDs and sensors. This should be understood as just an example, and all possible components, such as network components such as switches, can be used. Multiple execution units receive multiple control commands from a control unit in the form of a microcontroller.

本発明によれば、物理ネットワークの開始は、個々の実行ユニットが識別子およびアドレスを受け取るように提供される。その結果、ネットワーク自体は最初は不明であり、準備の方法のステップにおいて、複数のコンポーネント、特に複数の実行ユニットが識別され、識別子を受け取るようにネットワークがチェックされる。制御ユニットが各実行ユニットを選択的にアドレス指定できるように、複数の識別子は、関連する実行ユニットをアドレス指定するように機能する。 According to the present invention, the start of a physical network is provided so that individual execution units receive identifiers and addresses. As a result, the network itself is initially unknown, and in the steps of the preparation method, the network is checked to identify multiple components, especially multiple execution units, and receive an identifier. Multiple identifiers serve to address the associated execution unit so that the control unit can selectively address each execution unit.

準備の方法のステップでは、複数の実行ユニットの複数の直列チェーンの物理ネットワークが提供される。これは、直列に構築された少なくとも１つのサブチェーンがあり、その結果、複数の実行ユニットが直列に接続されていることを意味する。このサブチェーンは、最初に通信ノードを有する。したがって、本発明によれば、サブチェーンは、少なくとも１つの通信ノードからなることが提供される。好ましくは、しかし任意選択的に、さらなる実行ユニットがこの通信ノードに接続される。その結果、第１の実行ユニットは、通信ノードに通信可能に接続される。少なくとも１つのさらなる実行ユニットが、この第１の実行ユニットに接続され得る。したがって、実行ユニットは、典型的には、少なくとも２つのインタフェースを有し、１つのインタフェースユニットは、通信ノードまたは前の実行ユニットのいずれかに接続され、第２のインタフェースユニットは、後続の実行ユニットに接続される。したがって、通信ノードからの配列があり、通信ノードに少なくとも１つのさらなる実行ユニットが直列に接続されている。例外的に、通信ノードのみが存在することも可能である。 The steps of the preparation method provide a physical network of multiple serial chains of multiple execution units. This means that there is at least one subchain built in series, and as a result, multiple execution units are connected in series. This subchain initially has a communication node. Therefore, according to the present invention, the subchain is provided to consist of at least one communication node. Preferably, but optionally, additional execution units are connected to this communication node. As a result, the first execution unit is communicably connected to the communication node. At least one additional execution unit may be connected to this first execution unit. Thus, an execution unit typically has at least two interfaces, one interface unit is connected to either the communication node or the previous execution unit, and the second interface unit is the subsequent execution unit. Connected to. Therefore, there is an array from the communication node, and at least one additional execution unit is connected in series to the communication node. Exceptionally, it is possible that only the communication node exists.

複数のサブチェーンが存在するため、複数の通信ノードも存在し、複数の通信ノードを相互接続することも可能である。したがって、図面で言えば、添付の図面にも示されているように、サブチェーンは水平方向に存在している。これにより、たとえば、複数の実行ユニットが水平方向に拡張され、複数の通信ノードが垂直方向に拡張される２次元ネットワークが形成される。 Since there are a plurality of subchains, there are also a plurality of communication nodes, and it is possible to interconnect a plurality of communication nodes. Therefore, in terms of drawings, the subchains exist horizontally, as shown in the accompanying drawings. This, for example, forms a two-dimensional network in which a plurality of execution units are expanded in the horizontal direction and a plurality of communication nodes are expanded in the vertical direction.

したがって、間接的に、通信ノードが実行ユニットの各サブチェーンの上流に接続され、これらの上流通信ノードが連続して互いに直列に接続されるように、すべての実行ユニットが互いに接続される。 Thus, indirectly, all execution units are connected to each other so that the communication nodes are connected upstream of each subchain of execution units and these upstream communication nodes are continuously connected in series with each other.

個々のユニットは、さまざまな方法で接続されてもよい。したがって、好ましくは、個々のセグメントまたはサブチェーンは、対応するバスを含む回路基板上に配置され、複数の通信ノードは、有線接続を使用して互いに接続され得る。これは単なる例として理解されるべきであり、決定的なものではない。 The individual units may be connected in various ways. Therefore, preferably, the individual segments or subchains are located on a circuit board containing the corresponding bus, and the plurality of communication nodes can be connected to each other using a wired connection. This should be understood as an example only and is not definitive.

通信は、通信チェーンの上流にある制御ユニットから開始される。したがって、複数の通信ノードは全体として通信チェーンを形成し、その最初に制御ユニットが配置されている。その結果、制御ユニットは複数の実行ユニットと間接的に通信でき、通信ノードは各サブチェーンの上流に接続されている。したがって、制御ユニットは主に複数の通信ノードと通信し、複数の通信ノードはその後、接続されたサブチェーンに制御コマンドをそれぞれ渡す。 Communication starts from a control unit located upstream of the communication chain. Therefore, the plurality of communication nodes form a communication chain as a whole, and the control unit is arranged at the beginning of the communication chain. As a result, the control unit can indirectly communicate with a plurality of execution units, and the communication node is connected to the upstream of each subchain. Therefore, the control unit mainly communicates with a plurality of communication nodes, and the plurality of communication nodes then pass control commands to the connected subchains.

最初はどのコンポーネントが物理ネットワークに配置されているかが認識されていないため、各サブチェーンは、関連する上流通信ノードへのクエリによって、それぞれ順番にチェックされる。その結果、制御ユニットは、各通信ノードにそのサブチェーンをチェックさせるコマンドを出力し、続いて、対応する複数の識別子が返される。したがって、制御ユニットが、第１の通信ノードと通信し、第１の通信ノードが、続いて、対象とするサブチェーン内にいくつまたはどの実行ユニットが配置されているかをチェックすることが有利である。このことが検出されると、複数の識別子は制御ユニットに返され、これは、概して後の時点で発生してもよい。その結果、第１のサブチェーンがチェックされた場合には、第２の通信ノードへのコマンドにより、当該通信ノードにそのサブチェーンをチェックさせ、その結果、例えば、個々の実行ユニットを連続して番号付けした複数の識別子を生成する。 Initially, it is not known which component is located on the physical network, so each subchain is checked in turn by querying the associated upstream communication node. As a result, the control unit outputs a command to make each communication node check its subchain, followed by the corresponding identifiers. Therefore, it is advantageous for the control unit to communicate with the first communication node and the first communication node to subsequently check how many or which execution units are located in the target subchain. .. When this is detected, multiple identifiers are returned to the control unit, which may generally occur at a later point in time. As a result, when the first subchain is checked, the command to the second communication node causes the communication node to check the subchain, and as a result, for example, the individual execution units are continuously checked. Generate multiple numbered identifiers.

これは、すべての通信ノードが、配置されたサブチェーンをチェックし、この目的のために各々で固有の識別子を発行するように、連続的かつ反復的に行われる。従って、固有の識別子は通信ノードに利用可能であり、通信ノードはサブチェーン内にどのユニットが配置されているかに関する情報を有する。全ての通信ノードがその複数の識別子を制御ユニットに渡すので、制御ユニットは、全ての利用可能な通信ノードとともに取り付けられた実行ユニットに関する情報を有する。 This is done continuously and iteratively so that all communication nodes check the placed subchains and issue their own unique identifiers for this purpose. Therefore, a unique identifier is available to the communication node, which has information about which units are located in the subchain. Since all communication nodes pass their plurality of identifiers to the control unit, the control unit has information about the execution unit attached with all available communication nodes.

複数の実行ユニットの個々の識別子が認識されると、少なくとも１つの実行ユニットが、識別子を使用して通信ノードを介して制御ユニットによって間接的にアドレス指定されるように、少なくとも１つの実行ユニットは、アドレス指定されてもよい。これにより、最終的には、複数の実行ユニットの各識別子が制御ユニットに認識され、制御ユニットは、実行ユニットを含むチェーンが作動される対応する通信ノードにこの作動を正確に指示することができる。その結果、制御ユニットは、通信ノードを介して間接的に対象とする実行ユニットに伝達されるコマンドを出力する。コマンドは、読み取り動作または書き込み動作を実行するコマンドであり得る。したがって、例えば、コマンドとして、センサが読み取られることができ、さもなければ、ＬＥＤは、それに伝達される対応する色値または輝度強度を有する。さらに、概して、複数の実行ユニットからステータス情報を読み取ることが可能である。この情報は、その後、通信ノードを介して制御ユニットに間接的に伝達される。 When the individual identifiers of multiple execution units are recognized, at least one execution unit is such that at least one execution unit is indirectly addressed by the control unit via the communication node using the identifier. , May be addressed. Eventually, each identifier of the plurality of execution units is recognized by the control unit, and the control unit can accurately instruct the corresponding communication node in which the chain including the execution unit is operated. .. As a result, the control unit outputs a command indirectly transmitted to the target execution unit via the communication node. The command can be a command that performs a read or write operation. Thus, for example, as a command, the sensor can be read, otherwise the LED has a corresponding color value or luminance intensity transmitted to it. Moreover, in general, it is possible to read status information from multiple execution units. This information is then indirectly transmitted to the control unit via the communication node.

本発明によれば、個々のサブチェーンが連続してアドレス指定されることができ、したがって効率的なプロトコルが作成されることが特に有利である。ただし、この文脈では、単一のサブチェーンが存在しないように個々の実行ユニットをセグメント化することもできる。したがって、全体として複数のセグメントまたは複数のサブチェーンが存在する。したがって、チェーンのコンポーネントが故障した場合にチェーンの残りの部分全体に障害が発生するのではなく、サブチェーンの残りの部分だけに障害が発生するように、故障時の安全性が提供される。したがって、本発明によれば、個々の実行ユニットは、連続的にまたは直列的に制御されることができるが、ハードウェアにおいて依然としてセグメント化が存在し得ることが特に有利である。 According to the present invention, it is particularly advantageous that individual subchains can be addressed consecutively, thus creating an efficient protocol. However, in this context, individual execution units can also be segmented so that there is no single subchain. Therefore, there are multiple segments or multiple subchains as a whole. Thus, failure safety is provided so that if a component of the chain fails, the rest of the chain does not fail, but only the rest of the subchain. Therefore, according to the present invention, individual execution units can be controlled continuously or serially, but it is particularly advantageous that segmentation can still exist in the hardware.

さらに、複数の信号が単にこれらの通信ノードを通過するように、個々の通信ノードがパッシブに切り替えられることができることは特に有利である。したがって、個々のサブチェーンは故障する可能性があるが、他のサブチェーンの機能は損なわれない。 Furthermore, it is particularly advantageous that individual communication nodes can be passively switched so that multiple signals simply pass through these communication nodes. Therefore, individual subchains can fail, but the functionality of the other subchains is not compromised.

本発明の一態様では、作動は、読み取り動作および／または書き込み動作を含む。これには、制御ユニットからのコマンドにより、センサの値またはステータスが実行ユニットから読み取られるか、または値が実行ユニットに伝達されるように書き込み動作が行われるという利点がある。この値は、色の強度または輝度であり得る。概して、両方の動作を組み合わせることも可能である。 In one aspect of the invention, the operation includes a read operation and / or a write operation. This has the advantage that a command from the control unit either reads the sensor value or status from the execution unit or performs a write operation such that the value is transmitted to the execution unit. This value can be color intensity or brightness. In general, it is also possible to combine both actions.

本発明のさらなる態様では、明確な識別子は、アドレス、番号付け、および／または名前の形態をとる。これには、個々の実行ユニットは一意に識別されることができ、続いて、実行ユニットが実行ユニットを選択的に起動できる固有の識別子が制御ユニットに通信されることができるという利点がある。概して、識別子は、例えば人間が読めるソースコードが生成されるように、汎用的な名前である。 In a further aspect of the invention, the explicit identifier takes the form of an address, numbering, and / or name. This has the advantage that each execution unit can be uniquely identified and subsequently a unique identifier can be communicated to the control unit that allows the execution unit to selectively launch the execution unit. In general, an identifier is a generic name, for example, to generate human-readable source code.

本発明のさらなる態様では、実行ユニットが読み取りのためにアドレス指定される場合、アドレス指定された実行ユニットを含むサブチェーンとの通信のみが存在する。これには、さらなるサブチェーンがマスクされることができ、したがって、制御ユニットが通信ノードを介して間接的に実行ユニットと通信するように、単にシリアル通信（serielle Kommunikation）が行われるという利点がある。これにより、前の通信ノードが接続され、後続する通信ノードへの出力インタフェースがブロックされる。その結果、実行ユニットの効率的なアドレス指定が実施されることができる。特に、セグメント化は、作動される実行ユニットに到達するまですべての実行ユニットを連続してアドレス指定する必要がなく、むしろ前のサブチェーンからの実行ユニットをスキップすることができるという利点を有する。 In a further aspect of the invention, when an execution unit is addressed for reading, there is only communication with the subchain containing the addressed execution unit. This has the advantage that additional subchains can be masked, and thus simply serial communication (serielle Kommunikation) takes place, just as the control unit indirectly communicates with the execution unit via the communication node. .. This connects the previous communication node and blocks the output interface to the subsequent communication node. As a result, efficient addressing of the execution unit can be implemented. In particular, segmentation has the advantage that it is not necessary to address all execution units in succession until it reaches the execution unit to be activated, but rather it is possible to skip execution units from the previous subchain.

本発明のさらなる態様では、複数の通信ノードの各々は、少なくとも１つの入力インタフェースおよび少なくとも１つの出力インタフェースを有する。これは、通信ノードが典型的には３つのインタフェースを有し、これらは接続されたインタフェースの形態をとり、入力信号と出力信号との両方を処理することができるという利点を有する。各インタフェースは、添付図面を参照してより詳細に説明される。インタフェースは概してデータ通信用であり、個々のインタフェースをブロックすることも有利である。 In a further aspect of the invention, each of the plurality of communication nodes has at least one input interface and at least one output interface. This has the advantage that the communication node typically has three interfaces, which are in the form of connected interfaces and can process both input and output signals. Each interface is described in more detail with reference to the accompanying drawings. Interfaces are generally for data communication, and it is also advantageous to block individual interfaces.

本発明のさらなる態様では、少なくとも１つの入力インタフェースおよび少なくとも１つの出力インタフェースは、明示的にブロックされてもよい。これには、効率的な実装が行われ、それ以上の通信ができないようにインタフェースをブロックすることができるという利点がある。これにより、アドレス指定されていない実行ユニットは通信においてさらに考慮する必要がなくなる。したがって、典型的には、アドレス指定された実行ユニットを含むサブチェーンのみがアドレス指定される。さらなるサブチェーンは、インタフェースをブロックすることによる方法でオフになる。 In a further aspect of the invention, at least one input interface and at least one output interface may be explicitly blocked. This has the advantage that it can be implemented efficiently and the interface can be blocked to prevent further communication. This eliminates the need for further consideration in communication for unaddressed execution units. Therefore, typically, only subchains containing addressed execution units are addressed. Further subchains are turned off in a way that blocks the interface.

本発明のさらなる態様では、少なくとも１つの入力インタフェースおよび少なくとも１つの出力インタフェースは、制御ユニットおよび／または関連する通信ノードによってブロックされ得る。これには、異なるプロトコルを実装できるという利点があり、どのインタフェースをブロックするかを中央集中型と分散型との両方で決定することができる。 In a further aspect of the invention, at least one input interface and at least one output interface may be blocked by the control unit and / or associated communication node. This has the advantage of being able to implement different protocols, allowing both centralized and decentralized decisions to block which interfaces.

本発明のさらなる態様では、少なくとも１つの入力インタフェースおよび少なくとも１つの出力インタフェースは、提供された識別子に応じてブロックされることができる。これには、どの実行ユニットをアドレス指定するかを識別子から決定できるという利点があり、続いて、実行ユニットを含むサブチェーンのみがアクティブに切り替えられる。したがって、前の通信ノードはパッシブに切り替えられ、つまり、通過させるために接続するように切り替えられ、それ以降のすべての通信ノードはブロックされる。したがって、通信パスでは、１つのサブチェーンのみがアドレス指定され、さらなるすべてのサブチェーンは通信ではマスクされる。結果として、提案された方法は特に効率的である。 In a further aspect of the invention, at least one input interface and at least one output interface can be blocked depending on the identifier provided. This has the advantage that the identifier can be used to determine which execution unit to address, followed by active switching of only the subchain containing the execution unit. Therefore, the previous communication node is passively switched, that is, switched to connect for passage, and all subsequent communication nodes are blocked. Therefore, in the communication path, only one subchain is addressed and all additional subchains are masked in communication. As a result, the proposed method is particularly efficient.

本発明のさらなる態様では、複数の固有の識別子は、制御ユニットに順次伝達される。これは、例えば、ネットワーク内の最後の実行ユニットが、前の実行ユニットを介して間接的に識別子を通信ノードに返送し、続いて、通信ノードが制御ユニットに識別子を伝達するように、複数の識別子がそれぞれ返されるという利点を有する。これは、対象とするサブチェーン（jeweilige Teilkette）が処理されるまで、最後から２番目の（vorletzten）実行ユニットを使用して行われる。続いて、最後から２番目のサブチェーン内の最後の実行ユニットの識別子が返される。 In a further aspect of the invention, the plurality of unique identifiers are sequentially transmitted to the control unit. This can be done, for example, so that the last execution unit in the network indirectly returns the identifier to the communication node via the previous execution unit, followed by the communication node transmitting the identifier to the control unit. It has the advantage that each identifier is returned. This is done using the penultimate (vorletzten) execution unit until the target subchain (jeweilige Teilkette) is processed. Subsequently, the identifier of the last execution unit in the penultimate subchain is returned.

本発明の別の態様では、各通信ノードに、その通信ノードが上流にあるサブチェーンからの識別子が伝達される。これは、通信ノードが、そのサブチェーンのすべての実行ユニットからの利用可能な情報を有するという利点を有する。したがって、各通信ノードは、それが上流にある実行ユニットを認識している。 In another aspect of the invention, each communication node is transmitted with an identifier from the subchain to which the communication node is upstream. This has the advantage that the communication node has information available from all execution units in its subchain. Therefore, each communication node is aware of the execution unit to which it is upstream.

本発明のさらなる態様では、個々の通信ノードは、通信チェーンの残りの部分が継続するようにパッシブに切り替えられる。これは、個々の通信ノード、つまりサブチェーンが通信においてマスクされ得るという利点を有する。したがって、制御ユニットからは、アドレス指定された実行ユニットを含むサブチェーンとの通信のみが存在する。その結果、複数の信号は、変更されない、つまり処理されない前の通信ノードによって単に通過されるかまたはループされる。 In a further aspect of the invention, the individual communication nodes are passively switched so that the rest of the communication chain continues. This has the advantage that individual communication nodes, or subchains, can be masked in communication. Therefore, from the control unit, there is only communication with the subchain including the addressed execution unit. As a result, the signals are simply passed or looped by the unaltered, i.e., unprocessed, unprocessed communication node.

本発明の別の態様では、複数のサブチェーンは、複数の実行ユニットの全体をセグメント化する。これには、すべての実行ユニットが直列に接続されている必要はなく、むしろ個々のセグメントが生成されることができ、個々のサブチェーンの処理によって効率的なプロトコルが依然として行われるという利点がある。その結果、１つの実行ユニットが故障しても、直列に接続された他のすべての実行ユニットに障害が発生するわけではなく、セグメント内の他のすべての実行ユニットのみに障害が発生するように複数の実行ユニットがセグメント化されるので、全体として、障害時の安全性が向上する。 In another aspect of the invention, the plurality of subchains segment the entire plurality of execution units. This has the advantage that not all execution units need to be connected in series, but rather individual segments can be generated, and the processing of individual subchains still provides an efficient protocol. .. As a result, if one execution unit fails, not all other execution units connected in series will fail, but only all other execution units in the segment. Since multiple execution units are segmented, overall safety in the event of a failure is improved.

またこの目的は、提案された方法または提案されたシステム構成で使用するために構成された通信ノードによって達成される。
またこの目的は、複数の実行ユニットを作動させるためのシステム構成によって達成され、該システム構成は、複数の実行ユニットの複数の直列サブチェーンの物理ネットワークであって、個々のサブチェーンは、連続してアドレス指定可能であり、該個々のサブチェーンは、実行ユニットが故障した場合には、前記サブチェーンの残りの部分のみに障害が発生するように構成されており、各サブチェーンは、最初に上流に接続された１つの通信ノードを有し、前記複数のサブチェーンの複数の通信ノードは、上流通信ノードの通信チェーンが存在するように直列に連結され、個々の通信ノードは、前記通信チェーンの残りの部分が継続するようにパッシブに切り替え可能であり、前記複数の通信ノードは、少なくとも１つの入力インタフェース及び少なくとも１つの出力インタフェースをそれぞれ有し、前記少なくとも１つの入力インタフェース及び前記少なくとも１つの出力インタフェースは、明示的にロック可能である、前記物理ネットワークと、前記複数のサブチェーンの各々を、対象とするサブチェーンの対応する上流通信ノードに対するクエリによって順次チェックするように構成された通信ノードであって、前記ネットワーク内の各実行ユニットに固有の識別子が割り当てられるように、前記サブチェーンの各実行ユニットに固有の識別子を割り当てるように構成された前記通信ノードと、前記上流通信ノードによって、前記通信チェーンの上流の制御ユニットによって生成されたコマンドで、少なくとも１つの実行ユニットをアドレス指定するように構成された制御ユニットと、を備える。 This purpose is also achieved by communication nodes configured for use in the proposed method or proposed system configuration.
This purpose is also achieved by a system configuration for operating a plurality of execution units, the system configuration being a physical network of a plurality of serial subchains of a plurality of execution units, the individual subchains being continuous. The individual subchains are configured so that if the execution unit fails, only the rest of the subchain will fail, and each subchain will first fail. It has one communication node connected upstream, and the plurality of communication nodes of the plurality of subchains are connected in series so that the communication chain of the upstream communication node exists, and each communication node is connected to the communication chain. The rest of the can be passively switched to continue, the plurality of communication nodes each having at least one input interface and at least one output interface, said at least one input interface and said at least one. The output interface is an explicitly lockable communication node configured to sequentially check each of the physical network and each of the plurality of subchains by querying the corresponding upstream communication node of the subchain of interest. The communication node configured to assign a unique identifier to each execution unit of the subchain and the upstream communication node assign a unique identifier to each execution unit in the network. It includes a control unit configured to address at least one execution unit with a command generated by a control unit upstream of the communication chain.

この目的はまた、制御コマンドがコンピュータ上で実行された場合に方法を実施するか、または提案されたシステム構成を動作させる制御コマンドを含むコンピュータプログラム製品によって達成される。 This purpose is also achieved by computer program products that include control commands that implement the method when the control commands are executed on the computer or operate the proposed system configuration.

本発明によれば、システム構成が、方法のステップに機能的に対応する構造的特徴を提供することが特に有利である。さらに、対応する機能の観点からシステム構成によって構造的に模倣されることもできる方法のステップが提案されている。従って、この方法は、システム構成を動作させるためのものであり、システム構成は、提案された方法を実施することができる。 According to the present invention, it is particularly advantageous for the system configuration to provide structural features that functionally correspond to the steps of the method. In addition, method steps have been proposed that can also be structurally mimicked by the system configuration in terms of the corresponding functionality. Therefore, this method is for operating the system configuration, and the system configuration can implement the proposed method.

本発明のさらなる利点、特徴および詳細は、本発明の態様が図面を参照して詳細に説明される以下の説明から明らかになるであろう。特許請求の範囲および明細書において記載されている複数の特徴は、それぞれ個別に、又は任意の所望の組み合わせで、本発明に不可欠であり得る。同様に、前述の複数の特徴および以下に説明される複数の特徴は、各々それ自体で、または任意の所望の組み合わせで複数で使用されることができる。機能的に類似または同一の複数のコンポーネントは、場合によっては、同じ参照符号で提供される。実施形態を説明する際に使用される「左」、「右」、「上」および「下」という用語は、通常は図面タイトルが読み取り可能であり且つ通常は参照符号が読み取り可能である向きの図面に関する。図示および説明される実施形態は、決定的なものとして理解されるべきではなく、むしろ、本発明を説明するための例示的な性質のものである。詳細な説明は当業者への情報提供を目的としており、本発明の説明の理解を妨げないように、公知の回路、構造、および詳細は、詳細な説明において詳細に図示または説明されていない。さらなる有利な構成は、添付の図面を参照してより詳細に説明されている。 Further advantages, features and details of the invention will be apparent from the following description in which aspects of the invention are described in detail with reference to the drawings. The claims and the plurality of features described herein may be essential to the invention, either individually or in any desired combination. Similarly, the plurality of features described above and the plurality of features described below can be used in plurality on their own or in any desired combination. Multiple functionally similar or identical components may be provided with the same reference code. The terms "left", "right", "top" and "bottom" used in the description of embodiments are oriented so that the drawing title is usually readable and the reference code is usually readable. Regarding drawings. The embodiments illustrated and described should not be understood as definitive, but rather of an exemplary nature for explaining the invention. The detailed description is for the purpose of providing information to those skilled in the art, and the known circuits, structures, and details are not illustrated or described in detail in the detailed description so as not to interfere with the understanding of the description of the present invention. Further advantageous configurations are described in more detail with reference to the accompanying drawings.

図１は、本発明による通信ノード、特にそのインタフェースユニットの一態様を示す。FIG. 1 shows an aspect of a communication node according to the present invention, particularly an interface unit thereof. 図２は、本発明による通信ノード、方法またはシステム構成の複数の状態を示す状態遷移図である。FIG. 2 is a state transition diagram showing a plurality of states of a communication node, a method, or a system configuration according to the present invention. 図３は、提案されたシステム構成、および提案された方法、特に「ＩＮＩＴ」コマンドの実行に従った通信の進行の一態様を示す概略ブロック図である。FIG. 3 is a schematic block diagram showing a proposed system configuration and a proposed method, in particular an aspect of the progress of communication according to the execution of the "INIT" command. 図４は、提案されたシステム構成、および提案された方法、特に「ＰＩＮＧ１」コマンドの実行に従った通信の進行の一態様を示すさらなる概略ブロック図である。FIG. 4 is a further schematic block diagram showing a proposed system configuration and a proposed method, in particular an aspect of the progress of communication according to the execution of the "PING1" command. 図５は、提案されたシステム構成、および提案された方法、特に「ＰＩＮＧ２」コマンドの実行に従った通信の進行の一態様を示すさらなる概略ブロック図である。FIG. 5 is a further schematic block diagram showing a proposed system configuration and a proposed method, in particular an aspect of the progress of communication according to the execution of the "PING2" command. 図６は、提案されたシステム構成、および提案された方法、特に「ＷＲＩＴＥ」コマンドの実行に従った通信の進行の一態様を示すさらなる概略ブロック図である。FIG. 6 is a further schematic block diagram showing a proposed system configuration and a proposed method, in particular an aspect of the progress of communication according to the execution of the "WRITE" command. 図７は、提案されたシステム構成、および提案された方法、特に「ＲＥＧ＿ＲＥＡＤ」コマンドの実行に従った通信の進行の一態様を示すさらなる概略ブロック図である。FIG. 7 is a further schematic block diagram showing an aspect of the proposed system configuration and the proposed method, in particular the progress of communication according to the execution of the "REG_READ" command. 図８は、提案されたシステム構成、および提案された方法、特に「ＣＨＡＩＮ＿ＲＥＡＤ １」コマンドの実行に従った通信の進行の一態様を示すさらなる概略ブロック図である。FIG. 8 is a further schematic block diagram showing an aspect of the proposed system configuration and the proposed method, in particular the progress of communication according to the execution of the "CHAIN_READ 1" command. 図９は、提案されたシステム構成、および提案された方法、特に「ＣＨＡＩＮ＿ＲＥＡＤ ２」コマンドの実行に従った通信の進行の一態様を示すさらなる概略ブロック図である。FIG. 9 is a further schematic block diagram showing an aspect of the proposed system configuration and the proposed method, in particular the progress of communication according to the execution of the "CHARIN_READ 2" command. 図１０は、提案されたシステム構成、および提案された方法、特に「ＩＮＴＥＲＲＵＰＴ １」コマンドの実行に従った通信の進行の一態様を示すさらなる概略ブロック図である。FIG. 10 is a further schematic block diagram showing an aspect of the proposed system configuration and the proposed method, in particular the progress of communication according to the execution of the "INTERRUPT 1" command. 図１１は、提案されたシステム構成、および提案された方法、特に「ＩＮＴＥＲＲＵＰＴ ２」コマンドの実行に従った通信の進行の一態様を示すさらなる概略ブロック図である。FIG. 11 is a further schematic block diagram showing an aspect of the proposed system configuration and the proposed method, in particular the progress of communication according to the execution of the "INTERRUPT 2" command. 図１２は、複数の実行ユニットを作動させるための本発明による方法の一態様を示す概略フローチャートである。FIG. 12 is a schematic flow chart showing an aspect of the method according to the invention for operating a plurality of execution units.

図１は、通信ノードＩＣＮを示し、特に対応する複数のインタフェースを示す。従って、通信ノードは、典型的には、この場合では上部に示されるマスターインタフェースユニットＭＡ＿ＰＯＲＴと、この場合では右側に示されるクライアントインタフェースユニットＣＬ＿ＰＯＲＴと、この場合では下部に示されるスレーブインタフェースユニットＳＬ＿ＰＯＲＴと、を有する。通信ノードの向きは、他の図面において示されている向きに対応している。図面で言えば、通信チェーンは垂直方向に配置され、複数のサブチェーンは水平方向に配置されている。したがって、示されている通信ノードは、他の通信ノードまたは制御ユニットのいずれかと上流で通信する。右側では、通信ノードは、第１の実行ユニットと通信する。実行ユニットは、任意選択的に他の実行ユニットと通信する。下流では、示されている通信ノードは、任意選択的に、さらなる通信ノードと通信する。しかし、これ以上の通信ノードが接続されないように、通信チェーンの終端に到達していてもよい。 FIG. 1 shows a communication node ICN and specifically shows a plurality of corresponding interfaces. Thus, the communication node typically has a master interface unit MA_PORT shown at the top in this case, a client interface unit CL_PORT shown on the right side in this case, and a slave interface unit SL_PORT shown at the bottom in this case. Have. The orientation of the communication node corresponds to the orientation shown in the other drawings. In the drawing, the communication chain is arranged vertically, and the plurality of sub-chains are arranged horizontally. Therefore, the indicated communication node communicates upstream with either the other communication node or the control unit. On the right side, the communication node communicates with the first execution unit. The execution unit optionally communicates with other execution units. Downstream, the indicated communication node optionally communicates with additional communication nodes. However, the end of the communication chain may be reached so that no more communication nodes are connected.

図２は状態遷移図であり、特に上部に２つの状態、下部に２つの状態を示している。左上の状態は、ネットワークが初期化されていない状態である。個々の状態内の複数の矢印は、そのケースにおいて関係する通信の方向を示す。したがって、初期化では、上部の制御ユニットから開始して、制御コマンドが、右側の複数のサブチェーンに伝達される。複数の識別子が制御ユニットで認識されるように、複数の値が、最終的に上流に返される。 FIG. 2 is a state transition diagram, and in particular, two states are shown in the upper part and two states are shown in the lower part. The state on the upper left is the state where the network is not initialized. Multiple arrows in each state indicate the direction of communication involved in that case. Therefore, in initialization, starting from the upper control unit, control commands are transmitted to multiple subchains on the right side. Multiple values are finally returned upstream so that the control unit recognizes multiple identifiers.

個々の実行ユニットは、通信ノードを介して通信する。右上には、完全な初期化を示す状態が示されている。最終的にすべての実行ユニットが認識されるので、上矢印の信号は、書き込み動作および読み出し動作が繰り返し実行され得ることを示す。初期化は、クエリ（Anfrage）が個々のコンポーネントに送られるように実行される。さらに、左下では、ｐｉｎｇ、つまりクエリメッセージが待機されている。コンポーネントが問い合わせされた（angefragt）場合、そのコンポーネントはレポートを返し、時間枠を超えると、タイムアウトが発生する。したがって、すべてのコンポーネントは、繰り返し問い合わせされ得る。右下には、すべての通信ノードが、収集された識別子を返すまで、垂直チェーンの読み取りが待機されていることが示されている。 The individual execution units communicate via the communication node. In the upper right, the state indicating complete initialization is shown. Eventually all execution units are recognized, so the up arrow signal indicates that the write and read operations can be performed repeatedly. Initialization is performed so that the query (Anfrage) is sent to the individual components. Further, in the lower left, ping, that is, a query message is waiting. When a component is queried (angefragt), the component returns a report, and if the time frame is exceeded, a timeout occurs. Therefore, all components can be queried repeatedly. The lower right shows that all communication nodes are waiting to read the vertical chain until they return the collected identifiers.

図３は、物理ネットワークを示しており、制御ユニットが、マイクロコントローラの形態をとっており、この場合では上部に示されている。さらに、複数の通信ノードＩＣＮは、左側に位置している。ＩＣＮは、例えば、ＩＳＥＬＥＤ ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ ｎｅｔｗｏｒｋ（登録商標）の略である。したがって、複数の通信ノードは垂直方向に配置され、複数の実行ユニットは水平方向に配置されている。ここでは、実行ユニットは、例えば、ＬＥＤまたはセンサである。代替的には、実行ユニットはまた、スイッチの形態をとることができる。 FIG. 3 shows a physical network in which the control unit is in the form of a microcontroller, in this case shown at the top. Further, the plurality of communication node ICNs are located on the left side. ICN is an abbreviation for, for example, ISELED communication network®. Therefore, the plurality of communication nodes are arranged in the vertical direction, and the plurality of execution units are arranged in the horizontal direction. Here, the execution unit is, for example, an LED or a sensor. Alternatively, the execution unit can also take the form of a switch.

さらにまた、図３は、個々の番号によって、どのように複数の識別子が初期化されるかを明確にしている。したがって、識別子「１」が第１の通信ノードに割り当てられ、次に識別子「２」が第２の通信ノードに割り当てられる。この場合、接続されたサブチェーンは、第１のＬＥＤが識別子「３」を受け取り、第２のＬＥＤが識別子「４」を受け取り、第３のＬＥＤが識別子「５」を受け取るように複数の識別子を提供される。続いて、これらの識別子は、通信ノード２に返される。その後、複数の識別子は、この例では下に示されている次のサブチェーンで発行される。したがって、上流通信ノードは識別子「６」を受け取り、それに接続されたセンサは識別子「７」を受け取る。続いて、この識別子が返され、通信ノード６、２および１を介して制御ユニットに渡される。続いて、スイッチ９ならびにセンサ１０およびＬＥＤ１１が接続されている次のサブチェーンが通信ノード８を用いて開始するように、さらなる複数の識別子が発行される。 Furthermore, FIG. 3 clarifies how multiple identifiers are initialized by individual numbers. Therefore, the identifier "1" is assigned to the first communication node, and then the identifier "2" is assigned to the second communication node. In this case, the connected subchain has a plurality of identifiers such that the first LED receives the identifier "3", the second LED receives the identifier "4", and the third LED receives the identifier "5". Will be provided. Subsequently, these identifiers are returned to the communication node 2. The identifiers are then issued in the next subchain shown below in this example. Therefore, the upstream communication node receives the identifier "6", and the sensor connected to it receives the identifier "7". Subsequently, this identifier is returned and passed to the control unit via communication nodes 6, 2 and 1. Subsequently, a plurality of additional identifiers are issued so that the next subchain to which the switch 9 and the sensor 10 and the LED 11 are connected is started using the communication node 8.

このことは、この形式で当業者によく知られており且つこの方法で使用するであろう英語の用語を含む擬似ソースコード（Pseudo-Quellcodes）を用いて以下に示される。 This is illustrated below using Pseudo-Quellcodes containing English terminology that is well known to those of skill in the art in this form and will be used in this manner.

Figure 2022517440000002
図３および以下の図面では、複数のコンポーネントは、例示的な複数のコンポーネントに基づいている。特に、スイッチ９は、スイッチ、アクチュエータ、インタラプタ（Unterbrecher）および／またはスキャナ（Abtaster）の形態をとることができる。コンポーネント９、１０および１１からＩＣＮ８への矢印は、インタラプタを用いて具体化され得るか、または少なくとも１つのインタラプタが通信に使用され得る。またコンポーネント７からＩＣＮ６への通信も同じである。また通信の方向は、通信中または少なくとも１つのさらなる通信中に方向が逆になる可能性があるため、矢印は、双方向であることが示されていない場合でも、常に双方向に理解され得る。
Figure 2022517440000002
In FIG. 3 and the drawings below, the plurality of components is based on the plurality of exemplary components. In particular, the switch 9 can take the form of a switch, actuator, Unterbrecher and / or scanner. The arrows from components 9, 10 and 11 to ICN8 can be embodied using interrupters, or at least one interrupter can be used for communication. The same applies to the communication from the component 7 to the ICN 6. Also, the direction of communication can be reversed during communication or at least one further communication, so arrows can always be understood bidirectionally, even if they are not shown to be bidirectional. ..

図４は、対応するメッセージが通信ノードの関連する上部インタフェースユニット（obere Schnittstelleneinheit）に伝達されるｐｉｎｇプロセスを示している。続いて、これらのメッセージはサブチェーンに伝達され、次にサブチェーンから通信ノードに返される。続いて、これらは下に続く関連する通信ノードに渡され、次にそのサブチェーンをチェックする。最後に、結果は、制御ユニットに上流で渡される。 FIG. 4 shows a ping process in which the corresponding message is transmitted to the associated upper interface unit (obere Schnittstelleneinheit) of the communication node. Subsequently, these messages are transmitted to the subchain and then returned from the subchain to the communication node. These are then passed to the associated communication node that follows and then checks their subchain. Finally, the result is passed upstream to the control unit.

Figure 2022517440000003
図５は、プロセスのさらなる進行を示し、複数の矢印を用いて通信プロセスを示している。以下のソースコードは、この応答の待機を示しており、特にエラー処理も示されている。
Figure 2022517440000003
 FIG. 5 shows the further progress of the process and uses a plurality of arrows to indicate the communication process. The following source code shows waiting for this response, especially error handling.

Figure 2022517440000004
図６は、書き込みプロセスを示し、通信ノードＩＣＮへの対応するクエリが上から渡され、続いて、そのノードが、コマンドを右側と下方のさらなるユニットの両方に渡すことを示している。応答が制御ユニットによってサブチェーンから受信された場合、これは上流に渡され、通信ノードが下方から応答を受信した場合、これは同様に制御ユニットに渡される。
Figure 2022517440000004
FIG. 6 shows the write process, showing that the corresponding query to the communication node ICN is passed from above, followed by that node passing commands to both the right and lower additional units. If the response is received from the subchain by the control unit, it is passed upstream, and if the communication node receives the response from below, it is passed to the control unit as well.

Figure 2022517440000005
図７は、登録（Registrierung）の読み取りを示し、コマンドは、関連する通信ノードで上方から受信され、下流および右側に渡される。回答が右側から届く場合、それは上流に渡され、下からの回答も同様に上流に渡される。
Figure 2022517440000005
 FIG. 7 shows a Registrierung read, the command being received from above at the associated communication node and passed downstream and to the right. If the answer arrives from the right side, it is passed upstream, and the answer from below is passed upstream as well.

Figure 2022517440000006
図８は、通信チェーン、つまり、個々の通信ノードの読み取りを示している。概して、ネットワークの状態は初期化され、また、すべての制御ユニットがまだ初期化されていない可能性があるため、初期化するプロセスが終了するまで待機する必要がある。この状況の違いは、以下のソースコードテキストによって示される。
Figure 2022517440000006
 FIG. 8 shows a communication chain, i.e., reading individual communication nodes. In general, the state of the network is initialized, and all control units may not have been initialized yet, so you have to wait for the initialization process to finish. The difference in this situation is illustrated by the following source code text.

Figure 2022517440000007
図９は、通信チェーンの読み取りのさらなる進行を示す。ここでは、すべての実行ユニットが認識されており、複数の識別子が最終的に制御ユニットに渡される。したがって、ネットワークの状態は初期化されたものとみなされることができる。
Figure 2022517440000007
 FIG. 9 shows the further progress of reading the communication chain. Here, all execution units are known, and multiple identifiers are finally passed to the control unit. Therefore, the state of the network can be regarded as initialized.

Figure 2022517440000008
図１０は、個々のサブチェーンに渡される割り込み（Unterbrechung）を示している。この例では、最後のサブチェーンに到達すると、関連する複数の実行ユニットのステータスが読み取られ、これらはさらに上流で制御ユニットに返される。複数の実行ユニットのステータスが存在する場合、対応するパラメータが再度削除される。
Figure 2022517440000008
 FIG. 10 shows interrupts (Unterbrechung) passed to individual subchains. In this example, when the last subchain is reached, the status of multiple related execution units is read and these are returned to the control unit further upstream. If the status of multiple execution units exists, the corresponding parameter is deleted again.

Figure 2022517440000009
図１１は、割り込みプロセスのさらなる進行を示しており、特に割り込みが最終的に除去されることを示している。
Figure 2022517440000009
 FIG. 11 shows the further progress of the interrupt process, in particular showing that the interrupt is finally eliminated.

Figure 2022517440000010
図１２は、複数の実行ユニットを作動させるための方法を示す概略フローチャートであり、該方法は、複数の実行ユニットの複数の直列サブチェーンの物理ネットワークを提供すること（１００）であって、個々のサブチェーンが連続してアドレス指定され、実行ユニットが故障した場合に、サブチェーンの残りの部分のみに障害が発生し、各サブチェーンは、最初に上流に接続された１つの通信ノードＩＣＮを有し、複数のサブチェーンの複数の通信ノードＩＣＮは、上流通信ノードＩＣＮの通信チェーンが存在するように直列に連結され、個々の通信ノードＩＣＮは、通信チェーンの残りの部分が継続するようにパッシブに切り替えられ、複数の通信ノードＩＣＮは、少なくとも１つの入力インタフェース及び少なくとも１つの出力インタフェースをそれぞれ有し、少なくとも１つの入力インタフェース及び少なくとも１つの出力インタフェースは、明示的にロック可能である、提供すること（１００）、複数のサブチェーンの各々を、対象とするサブチェーンの対応する上流通信ノードＩＣＮに対するクエリによって順次チェックすること（１０１）であって、そのノードは、ネットワーク内の各実行ユニットに固有の識別子が割り当てられるように、サブチェーンの各実行ユニットに固有の識別子を割り当てる（１０２）、順次チェックすること（１０１）、上流通信ノードＩＣＮによって、通信チェーンの上流の制御ユニットによって生成されたコマンドで、少なくとも１つの実行ユニットをアドレス指定すること（１０３）、を備える。
Figure 2022517440000010
FIG. 12 is a schematic flowchart showing a method for operating a plurality of execution units, wherein the method provides a physical network of a plurality of serial subchains of the plurality of execution units (100), individually. If the subchains of are continuously addressed and the execution unit fails, only the rest of the subchains will fail, and each subchain will initially have one communication node ICN connected upstream. Having multiple communication node ICNs of multiple subchains are connected in series so that the communication chain of the upstream communication node ICN exists, and each communication node ICN is such that the rest of the communication chain continues. Switched passively, the plurality of communication node ICNs each have at least one input interface and at least one output interface, and at least one input interface and at least one output interface are explicitly lockable. (100), each of the plurality of subchains is sequentially checked by querying the corresponding upstream communication node ICN of the target subchain (101), and the node is each execution unit in the network. Assign a unique identifier to each execution unit of the subchain so that it is assigned a unique identifier (102), check sequentially (101), by the upstream communication node ICN, generated by the upstream control unit of the communication chain. The command comprises addressing at least one execution unit (103).

この文脈において、当業者は、説明された方法の複数のステップが反復的におよび／または異なる順序で実行され得ることを認識するであろう。さらに、個々の方法のステップには複数のサブステップが含まれてもよい。 In this context, one of ordinary skill in the art will recognize that multiple steps of the described method can be performed iteratively and / or in a different order. In addition, the steps of each method may include multiple substeps.

この目的は、請求項１の複数の特徴によって達成される。さらに有利な複数の構成が、従属請求項において提案されている。
従って、複数の実行ユニットを作動させるための方法が提案され、該方法は、複数の実行ユニットの複数の直列サブチェーンの物理ネットワークを提供することであって、個々のサブチェーンが連続してアドレス指定され（seriell angesprochen）、実行ユニットが故障した場合には、サブチェーンの残りの部分のみに障害が発生し、各サブチェーンは、上流に接続された１つの上流通信ノードを最初に有し、複数のサブチェーンの複数の通信ノードは、上流通信ノードの通信チェーンが存在するように直列に連結され、個々の通信ノードは、通信チェーンの残りの部分が継続するようにパッシブ（passiv）に切り替えられ、複数の通信ノードの各々は、少なくとも１つの入力インタフェース及び少なくとも１つの出力インタフェースを有し、少なくとも１つの入力インタフェース及び少なくとも１つの出力インタフェースは、明示的にブロック可能である、提供すること、複数のサブチェーンの各々を、対象とするサブチェーンの対応する上流通信ノードに対するクエリによって順次チェックして、当該ノードは、ネットワーク内の各実行ユニットに固有の識別子が割り当てられるように、サブチェーンの各実行ユニットに固有の識別子を割り当てること、上流通信ノードによって、通信チェーンの上流の制御ユニットによって生成されたコマンドで、少なくとも１つの実行ユニットをアドレス指定する（Ansprechen）こと、を備える。 This object is achieved by the plurality of features of claim 1. More advantageous configurations are proposed in the dependent claims.
Therefore, a method for operating a plurality of execution units has been proposed, the method of providing a physical network of a plurality of serial subchains of a plurality of execution units, wherein the individual subchains are continuously addressed. If specified (seriell angesprochen) and the execution unit fails, only the rest of the subchain will fail, and each subchain will initially have one upstream communication node connected upstream. Multiple communication nodes in multiple subchains are connected in series so that the communication chain of the upstream communication node exists, and each communication node switches to passive (passiv) so that the rest of the communication chain continues. Each of the plurality of communication nodes has at least one input interface and at least one output interface, and at least one input interface and at least one output interface are explicitly blockable . , Each of the multiple subchains is sequentially checked by querying the corresponding upstream communication node of the target subchain so that each execution unit in the network is assigned a unique identifier. Each execution unit is assigned a unique identifier, and at least one execution unit is addressed by a command generated by an upstream control unit of the communication chain by an upstream communication node (Ansprechen).

またこの目的は、提案された方法または提案されたシステム構成で使用するために構成された通信ノードによって達成される。
またこの目的は、複数の実行ユニットを作動させるためのシステム構成によって達成され、該システム構成は、複数の実行ユニットの複数の直列サブチェーンの物理ネットワークであって、個々のサブチェーンは、連続してアドレス指定可能であり、該個々のサブチェーンは、実行ユニットが故障した場合には、前記サブチェーンの残りの部分のみに障害が発生するように構成されており、各サブチェーンは、最初に上流に接続された１つの通信ノードを有し、前記複数のサブチェーンの複数の通信ノードは、上流通信ノードの通信チェーンが存在するように直列に連結され、個々の通信ノードは、前記通信チェーンの残りの部分が継続するようにパッシブに切り替え可能であり、前記複数の通信ノードは、少なくとも１つの入力インタフェース及び少なくとも１つの出力インタフェースをそれぞれ有し、前記少なくとも１つの入力インタフェース及び前記少なくとも１つの出力インタフェースは、明示的にブロック可能である、前記物理ネットワークと、前記複数のサブチェーンの各々を、対象とするサブチェーンの対応する上流通信ノードに対するクエリによって順次チェックするように構成された通信ノードであって、前記ネットワーク内の各実行ユニットに固有の識別子が割り当てられるように、前記サブチェーンの各実行ユニットに固有の識別子を割り当てるように構成された前記通信ノードと、前記上流通信ノードによって、前記通信チェーンの上流の制御ユニットによって生成されたコマンドで、少なくとも１つの実行ユニットをアドレス指定するように構成された制御ユニットと、を備える。 This purpose is also achieved by communication nodes configured for use in the proposed method or proposed system configuration.
This purpose is also achieved by a system configuration for operating a plurality of execution units, the system configuration being a physical network of a plurality of serial subchains of a plurality of execution units, the individual subchains being continuous. The individual subchains are configured so that if the execution unit fails, only the rest of the subchain will fail, and each subchain will first fail. It has one communication node connected upstream, and the plurality of communication nodes of the plurality of subchains are connected in series so that the communication chain of the upstream communication node exists, and each communication node is connected to the communication chain. The rest of the can be passively switched to continue, the plurality of communication nodes each having at least one input interface and at least one output interface, said at least one input interface and said at least one. The output interface is configured to sequentially check each of the physical network and each of the plurality of subchains, which can be explicitly blocked , by querying the corresponding upstream communication node of the subchain of interest. The communication node, which is a node and is configured to assign a unique identifier to each execution unit in the subchain so that a unique identifier is assigned to each execution unit in the network, and the upstream communication node. , A control unit configured to address at least one execution unit with a command generated by a control unit upstream of the communication chain.

Claims (11)

複数の実行ユニットを作動させるための方法であって、
複数の実行ユニットの複数の直列サブチェーンの物理ネットワークを提供すること（１００）であって、個々のサブチェーンは、連続してアドレス指定され、実行ユニットが故障した場合に、前記サブチェーンの残りの部分のみに障害が発生し、各サブチェーンは、最初に１つの上流通信ノード（ＩＣＮ）を有し、前記複数のサブチェーンの複数の通信ノード（ＩＣＮ）は、複数の上流通信ノード（ＩＣＮ）の通信チェーンが存在するように直列に連結され、個々の通信ノード（ＩＣＮ）は、前記通信チェーンの残りの部分が継続するようにパッシブに切り替えられ、前記複数の通信ノード（ＩＣＮ）は、少なくとも１つの入力インタフェース及び少なくとも１つの出力インタフェースをそれぞれ有し、前記少なくとも１つの入力インタフェース及び前記少なくとも１つの出力インタフェースは、明示的にロック可能である、前記提供すること（１００）、
前記複数のサブチェーンの各々を、対象とするサブチェーンの対応する上流通信ノード（ＩＣＮ）に対するクエリによって順次チェックすること（１０１）であって、前記ノードは、前記ネットワーク内の各実行ユニットに固有の識別子が割り当てられるように、前記サブチェーンの各実行ユニットに固有の識別子を割り当てる（１０２）、前記順次チェックすること（１０１）、
前記上流通信ノード（ＩＣＮ）によって、前記通信チェーンの上流の制御ユニットによって生成されたコマンドで、少なくとも１つの実行ユニットをアドレス指定すること（１０３）、を備える方法。 A method for operating multiple execution units,
Providing a physical network of multiple serial subchains of multiple execution units (100), where the individual subchains are consecutively addressed and the rest of the subchain if the execution unit fails. Each subchain initially has one upstream communication node (ICN), and the plurality of communication nodes (ICNs) of the plurality of subchains have a plurality of upstream communication nodes (ICN). ) Are connected in series so that there is a communication chain, individual communication nodes (ICNs) are passively switched so that the rest of the communication chain continues, and the plurality of communication nodes (ICNs) are Provided (100), wherein the at least one input interface and the at least one output interface each have at least one input interface and at least one output interface, and the at least one input interface and the at least one output interface are explicitly lockable.
Each of the plurality of subchains is sequentially checked by querying the corresponding upstream communication node (ICN) of the subchain of interest (101), wherein the node is unique to each execution unit in the network. Assign a unique identifier to each execution unit of the subchain so that the identifier of is assigned (102), and check sequentially (101).
A method comprising addressing at least one execution unit (103) with a command generated by a control unit upstream of the communication chain by the upstream communication node (ICN). 作動（１０３）は、読み取り動作および書き込み動作の少なくとも１つを含むことを特徴とする請求項１に記載の方法。 The method of claim 1, wherein the operation (103) comprises at least one of a read operation and a write operation. 前記固有の識別子は、アドレス、番号付け、および名前の形式を有することを特徴とする請求項１または請求項２に記載の方法。 The method of claim 1 or 2, wherein the unique identifier has the form of an address, numbering, and name. 前記実行ユニットが読み取りのためにアドレス指定される（１０３）場合、アドレス指定された（１０３）前記実行ユニットを含むサブチェーンとの通信のみが存在することを特徴とする請求項１～３のいずれか１項に記載の方法。 Any of claims 1 to 3, wherein when the execution unit is addressed for reading (103), only communication with the subchain containing the addressed (103) execution unit exists. Or the method described in paragraph 1. 前記少なくとも１つの入力インタフェースおよび前記少なくとも１つの出力インタフェースは、前記制御ユニットおよび関連する通信ノード（ＩＣＮ）のうちの少なくとも１つによってブロックされることができることを特徴とする請求項１～４のいずれか１項に記載の方法。 Any of claims 1 to 4, wherein the at least one input interface and the at least one output interface can be blocked by at least one of the control unit and the associated communication node (ICN). Or the method described in item 1. 前記少なくとも１つの入力インタフェースおよび前記少なくとも１つの出力インタフェースは、提供された識別子に応じてブロックされることができることを特徴とする請求項１～５のいずれか１項に記載の方法。 The method of any one of claims 1-5, wherein the at least one input interface and the at least one output interface can be blocked according to the identifier provided. 個々の識別子は、前記制御ユニットに順次伝達されることを特徴とする請求項１～６のいずれか１項に記載の方法。 The method according to any one of claims 1 to 6, wherein the individual identifiers are sequentially transmitted to the control unit. 各通信ノード（ＩＣＮ）に、前記通信ノード（ＩＣＮ）が上流にある前記サブチェーンからの識別子が伝達されることを特徴とする請求項１～７のいずれか１項に記載の方法。 The method according to any one of claims 1 to 7, wherein an identifier from the subchain upstream of the communication node (ICN) is transmitted to each communication node (ICN). 前記複数のサブチェーンが複数の実行ユニット全体をセグメント化することを特徴とする請求項１～８のいずれか１項に記載の方法。 The method according to any one of claims 1 to 8, wherein the plurality of subchains segment the entire plurality of execution units. 複数の実行ユニットを作動させるためのシステム構成であって、
複数の実行ユニットの複数の直列サブチェーンの物理ネットワークであって、個々のサブチェーンは、連続してアドレス指定可能であり、該個々のサブチェーンは、実行ユニットが故障した場合に、前記サブチェーンの残りの部分のみに障害が発生するように構成されており、各サブチェーンは、最初に上流に接続された１つの通信ノード（ＩＣＮ）を有し、前記複数のサブチェーンの複数の通信ノード（ＩＣＮ）は、複数の上流通信ノードの通信チェーンが存在するように直列に連結され、個々の通信ノード（ＩＣＮ）は、前記通信チェーンの残りの部分が継続するようにパッシブに切り替え可能であり、前記複数の通信ノード（ＩＣＮ）は、少なくとも１つの入力インタフェース及び少なくとも１つの出力インタフェースをそれぞれ有し、前記少なくとも１つの入力インタフェース及び前記少なくとも１つの出力インタフェースは、明示的にロック可能である、前記物理ネットワークと、
前記複数のサブチェーンの各々を、対象とするサブチェーンの対応する上流通信ノード（ＩＣＮ）に対するクエリによって順次チェックするように構成された複数の通信ノード（ＩＣＮ）であって、前記ノードは、前記ネットワーク内の各実行ユニットに固有の識別子が割り当てられるように、前記サブチェーンの各実行ユニットに固有の識別子を割り当てるように構成されている、前記複数の通信ノード（ＩＣＮ）と、
前記上流通信ノード（ＩＣＮ）によって、前記通信チェーンの上流の制御ユニットによって生成されたコマンドで、少なくとも１つの実行ユニットをアドレス指定するように構成された制御ユニットと、を備えるシステム構成。 It is a system configuration for operating multiple execution units.
It is a physical network of a plurality of serial subchains of a plurality of execution units, and each subchain can be continuously addressed, and the individual subchains are the subchains when the execution unit fails. It is configured so that only the rest of the subchain fails, each subchain initially has one communication node (ICN) connected upstream and multiple communication nodes in the plurality of subchains. (ICNs) are connected in series so that there are communication chains of multiple upstream communication nodes, and the individual communication nodes (ICNs) can be passively switched so that the rest of the communication chain continues. The plurality of communication nodes (ICNs) each have at least one input interface and at least one output interface, and the at least one input interface and the at least one output interface can be explicitly locked. With the physical network
A plurality of communication nodes (ICNs) configured to sequentially check each of the plurality of subchains by querying the corresponding upstream communication node (ICN) of the target subchain, wherein the node is the said. The plurality of communication nodes (ICNs) configured to assign a unique identifier to each execution unit in the subchain so that a unique identifier is assigned to each execution unit in the network.
A system configuration comprising a control unit configured to address at least one execution unit with a command generated by the upstream control unit of the communication chain by the upstream communication node (ICN). コンピュータ上で実行される場合に、請求項１～９のいずれか１項に記載の方法を実行させる複数の制御コマンドを含むコンピュータプログラム製品。 A computer program product comprising a plurality of control commands that, when executed on a computer, execute the method according to any one of claims 1-9.
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